本發明涉及一種減震器，更具體地，涉及一種具有自動調整預壓力的減震器。

背景技術：

減震器因能迅速衰減由車速、負載及多種路況變化所帶來的沖擊和震動，故而在交通工具上普遍使用。常規減震器包括由活塞、活塞桿構成的阻尼桿和套在阻尼桿上的彈簧。減震器的舒適性與彈簧的彈性系數和預壓力直接相關，在相同的減震行程下，彈簧的彈性系數越大(表現為偏硬)，舒適性越差，可承受的最大載重和最小載重的差額越大；彈簧的彈性系數越小，舒適性越好，但是可承受的最大載重和最小載重的差額越小。預壓力與預設最佳載重相關，最佳載重越大，彈簧的預壓力也需要越大，當實際載重遠大于最佳載重時，將會使減震器的減震行程不夠用，影響舒適性；而當實際載重遠小于最佳載重時，減震器的減震幅度小(表現為偏硬)，亦對舒適性有較大影響。

但是在實際使用中，二輪車、三輪車、四輪車等交通工具普遍存在載重變化大的問題，有時載1人，有時載2人，有時載5人，有時載貨，最小載重與最大載重不固定，差額大，無法精確選擇合適預壓力。為此，在現有技術中一般的做法是選用彈性系數大的彈簧，犧牲了舒適性。

中國發明專利(公告號：cn104879430b)公開了一種具有智能自動調整預壓力功能的減震器，通過在阻尼器上設置升降座和調節齒輪來調整減震彈簧的預壓力，其使用的調節裝置包括主齒條、擋位板、撥擋機構和撥擋傳動機構，本發明采用了另一種方案，通過將霍爾傳感器檢測到的信號發送給控制器，從而控制升降座的升降，調整彈簧預壓。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在于：提供一種能根據載重自動調整預壓力的減震器。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種智能減震器，包括阻尼器和套在阻尼器上的彈簧，阻尼器包括活塞桿和筒體，彈簧的上端與活塞桿配合，下端與筒體配合，還包括升降組件、磁感組件和控制器；升降組件套設在筒體上且與彈簧的下端配合，通過升降組件的升降運動，調節彈簧的預壓力；磁感組件包括探針、磁感元件和磁性元件，探針上端與活塞桿連接，且探針主體與活塞桿平行設置，磁性元件和磁感元件分別設置在探針和筒體上；控制器與磁感元件和升降組件連接，控制器通過磁感元件感應磁性元件的位置，并在磁性元件的位置偏離預設位置時，控制升降組件進行升降，調節彈簧的預壓力，使彈簧的預壓力與實際負載匹配。

進一步地，磁感元件的數量為一個以上，并且彼此之間沿筒體的軸向一字排列。

為了使預設位置更精確，避免誤差，進一步限定，磁感元件的數量為兩個，分別是上磁感元件和下磁感元件，上磁感元件和下磁感元件設置在筒體上，磁性元件設置在探針上，當磁性元件的位置處于預設位置時，上磁感元件和下磁感元件可以同時感應到磁性元件的磁場。

為了使升降組件在筒體的范圍內運動，防止其脫離筒體，進一步地限定，還包括限位組件，限位組件控制升降組件在筒體的主體范圍內升降。

進一步地，還包括限位組件，限位組件包括下限位件，下限位件設于筒體的下部。當升降組件下降到筒體的下部時，受到下限位件的阻擋后折返向上。

進一步地，還包括限位組件，限位組件包括下限位磁感元件和下限位磁性元件，下限位磁感元件固定于升降組件，下限位磁性元件固定于筒體下部，控制器與下限位磁感元件連接，控制器在下限位磁感元件感應到下限位磁性元件的磁場時，控制升降組件停止下降并上升。

進一步地，升降組件包括減震齒輪、升降座、電機和傳動機構，減震齒輪和升降座套設在筒體上，減震齒輪與筒體螺紋配合，電機和傳動機構通過升降座進行安裝，電機通過傳動機構帶動減震齒輪，控制升降座的升降。

為了避免減震齒輪轉動時帶動升降座轉動，進一步限定，升降座與筒體上分別具有防止升降座相對筒體旋轉的旋轉限位件和限位槽。

進一步地，減震齒輪通過內螺紋套與筒體螺紋配合。

為了減少磨損，延長減震器的壽命，進一步限定，升降座與筒體之間設有滾針軸承，滾針軸承套設在內螺紋套上，減震齒輪和滾針軸承之間設置有平面滾動軸承。

為了保護磁感元件，避免其長期直接接觸灰塵、雨水等，影響其使用壽命，進一步限定，磁感元件安裝在殼體內，并通過殼體設置在筒體上。殼體上設有供探針穿過的通孔，可使探針在升降時更穩定，不會晃動。

進一步地，筒體上端面設有軸向延伸的通道，探針可升降地插設在通道內。

進一步地，探針和活塞桿固定連接。

為了避免探針自轉，更進一步限定，活塞桿包括上固定件、桿體和圓盤，圓盤套設在桿體上部，圓盤上端面設有沉孔，探針穿過沉孔，沉孔與探針上端配合，限制探針的自轉，上固定件位于圓盤上方且套設在桿體上部，限制探針的軸向運動。

為了適應不同的車輛，進一步限定，探針可沿活塞桿周向轉動。

一種智能減震器的控制方法，

當上磁感元件感應到信號而下磁感元件無信號時，升降組件下降，直至上磁感元件和下磁感元件均感應到信號時停止；

當下磁感元件感應到信號而上磁感元件無信號時，升降組件上升，直至上磁感元件和下磁感元件均感應到信號時停止；

當上磁感元件和下磁感元件均未感應到信號時，控制器控制升降組件下降，如果上磁感元件感應到信號，則升降組件繼續下降，直至上磁感元件和下磁感元件均感應到信號時停止；如果上磁感元件一直未感應到信號，則升降組件下降至筒體主體的下端后折返向上運動，直至上磁感元件和下磁感元件均感應到信號時停止。

本發明的有益效果是：

本減震器可自動識別即時所承載的壓力，根據即時負載，自動調整預壓力，使彈簧始終處于最佳預壓范圍，有利于降低減震器的減震彈性的彈性系數，滿足在不同載重條件下的舒適度要求。

附圖說明

圖1是本發明的減震器的一種實施例的立體圖；

圖2是本發明的減震器的一種實施例的爆炸圖；

圖3是本發明中上固定件、磁感組件和殼體的一種實施例的右側剖視圖；

圖4是本發明的限位組件的一種實施例的結構示意圖；

圖5是本發明的限位組件和探針的另一種實施例的結構示意圖；

圖6是本發明的探針和活塞桿的另一種實施例的部分結構示意圖。

圖中：

1阻尼器，11活塞桿，111上固定件，112桿體，113圓盤，12筒體，

2彈簧，

3升降組件，31減震齒輪，311內螺紋套，32升降座，321上蓋體，322下蓋體，33電機，34傳動機構，351滾針軸承，352平面滾動軸承，

4磁感組件，41探針，42磁感元件，421上磁感元件，422下磁感元件43磁性元件，44殼體，

5控制器，

6限位組件，611下限位件，612上限位件，621下磁感件，622下磁性限位件，631上磁感件，632上磁性限位件，641旋轉限位件，642限位槽。

具體實施方式

為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖1～5和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。

實施例1

一種智能減震器，包括阻尼器1和套在阻尼器1上的彈簧2，阻尼器1包括活塞桿11和筒體12，彈簧2的上端與活塞桿11配合，下端與筒體12配合。

見圖1、圖2，本減震器還包括升降組件3、磁感組件4和控制器5；升降組件3套設在筒體12上且與彈簧2的下端配合，通過升降組件3的升降運動，調節彈簧2的預壓力；磁感組件4包括探針41、磁感元件42和磁性元件43，探針41上端與活塞桿11連接，且探針41主體與活塞桿11平行設置，磁性元件43和磁感元件42分別設置在探針41和筒體12上；控制器5與磁感元件42和升降組件3連接，控制器5通過磁感元件42感應磁性元件43的位置，并在磁性元件43的位置偏離預設位置時，控制升降組件3進行升降，調節彈簧2的預壓力，使彈簧2的預壓力與實際負載匹配。

其中，磁性元件43可以設置在探針41或筒體12上，對應地，磁感元件42設置在筒體12或者探針41上。本發明示出了其中一種，即磁性元件43設置在探針41上，磁感元件42設置在筒體12上。

見圖2，升降組件3包括減震齒輪31、升降座32、電機33和傳動機構34，減震齒輪31和升降座32套設在筒體12上，減震齒輪31與筒體12螺紋配合，電機33和傳動機構34通過升降座32進行安裝，電機33通過傳動機構34帶動減震齒輪31，控制升降座32的升降。

工作原理如下：

初開機時，減震器承載負載，隨著彈簧2被壓縮，探針41與筒體12產生相對位移，探針41上的磁性元件43與磁感元件42的相對位置發生變化，并被磁感元件42檢測到，傳送到控制器5，控制器5由預置程序判斷出所受負載大小，做出相應的工作指令，控制電機33啟動或停止。電機33啟動時，電機33輸出軸上的電機主動齒輪通過三組變速齒輪，驅動與筒體12螺紋配合的減震齒輪31，升降座32在減震齒輪31的作用下與筒體12產生相對運動，改變升降座32與筒體12之間的高度位置，即改變活塞桿11上的吊環與升降座32間的距離，來實現彈簧2預壓長度調節，以保證任意預壓力與負載達到最佳配合匹配，確保永久良好的舒適性。

其中，磁感元件42的數量為一個以上，并且彼此之間沿筒體12的軸向一字排列。

當磁感元件42為一個時，工作過程如下：

初次啟動時，電機33按默認方向轉動，帶動升降座32下降，直至磁感元件42感受到磁性元件43的磁場信號時停止，此時磁感元件42的位置與磁性元件43位置相對應，磁感元件42將信號發送給控制器5，控制器5控制電機33停止，從而升降座32停止下降。

實施例2

見圖3，為了使預設位置更精確，避免誤差，磁感元件42的數量為兩個，分別是上磁感元件421和下磁感元件422，上磁感元件421和下磁感元件422設置在筒體12上，磁性元件43設置在探針41上，當磁性元件43的位置處于預設位置時，上磁感元件421和下磁感元件422可以同時感應到磁性元件43的磁場。工作過程如下：

(1)當上磁感元件421和下磁感元件422均有信號時(負載適中)，此時磁性元件43正對著磁感元件42，電機33不運轉。

(2)當上磁感元件421有信號而下磁感元件422無信號時(負載較輕)，此時磁性元件43位于磁感元件42的上方，需要擴大活塞桿11的上吊環和升降座32之間的距離，控制器5控制電機33運行，使升降座32下降，彈簧2變軟，頂不住壓力，上吊環下沉，帶動磁性元件43下行，直至上磁感元件421和下磁感元件422均有信號時停止。

(3)當下磁感元件422有信號而上磁感元件421無信號時(負載較重)，此時磁性元件43位于磁感元件42的下方，需要減小活塞桿11的上吊環和升降座32之間的距離，控制器5控制電機33運行，使升降座32上升，彈簧2變硬，壓力增大，上吊環上升，帶動磁性元件43上行，直至上磁感元件421和下磁感元件422均有信號時停止。

實施例3

初始時，因磁感元件42可能一開始無信號，此時磁性元件43位于磁感元件42的上方(負載過輕)或者磁性元件43位于磁感元件42的下方(負載過重)，則電機33默認帶動升降座32下行。如果在升降座32下降過程中磁感元件42感應到信號，即上磁感元件421和下磁感元件422均感應到信號，則電機33停止；如果在升降座32下降過程磁感元件42一直未感應到信號，即上磁感元件421和下磁感元件422均感應到信號，則表明負載過重，初始時磁感元件42處于磁性元件43的下方，因為升降座32一直下降，為了防止升降座32脫離筒體12，需要在減震器上安裝限位組件6，以控制升降座32在筒體12的主體范圍內升降。

見圖4，限位組件6可以為設在筒體12下部的下限位件611，可以為設在筒體12上部的上限位件612，也可以是下限位件611與上限位件612的結合。

見圖5，限位組件6可以為分別設在升降座32和筒體12上的下限位磁感元件621和下限位磁性元件622，可以為分別設在升降座32和筒體12上的上限位磁感元件631和上限位磁性元件632，也可以是兩者的結合。

見圖2，限位組件6也可以是分別設在升降座32和筒體12上的旋轉限位件641和限位槽642。

限位組件6也可以為上述列舉的各種情況的任意結合。其中，下限位磁感元件621可以設置在升降座32或者筒體12上，對應地，下限位磁性元件622設置在筒體12或者升降座32上；上限位磁感元件621可以設置在升降座32或者筒體12上，對應地，上限位磁性元件632設置在筒體12或者升降座32上；旋轉限位件641設置在升降座32或者筒體12上，對應地，限位槽642設置在筒體12或者升降座32上。

實施例4

見圖4，限位組件6為下限位件611，下限位件611設于筒體12的下部。工作過程如下：

(1)當上磁感元件421和下磁感元件422均有信號時(負載適中)，此時磁性元件43正對著磁感元件42，電機33不運轉。

(2)當上磁感元件421有信號而下磁感元件422無信號時(負載較輕)，升降座32下降，直至上磁感元件421和下磁感元件422均感應到信號時停止。

(3)當下磁感元件422有信號而上磁感元件421無信號時(負載較重)，升降座32上升，直至上磁感元件421和下磁感元件422均感應到信號時停止。

(4)當上磁感元件421和下磁感元件422均無信號時，此時，電機33默認驅動升降座32下降。升降座32下降過程中，如果上磁感元件421先感應到信號(負載過輕)，則升降座32繼續下降，直至上磁感元件421和下磁感元件422均感應到信號時停止；如果上磁感元件421一直未感應到信號(負載過重)，則電機33繼續帶動升降座32下降，直至升降座32與下限位件611接觸，此時升降座32無法繼續下降，電機33受到阻力，為了克服阻力而必須產生更大的轉矩，電流增大，控制器5控制電機33反轉，從而升降座32上升，直至上磁感元件421和下磁感元件422均檢測到信號，并將信號發送給控制器5，控制器5控制電機33停止運轉，升降座32停止。

實施例5

見圖2、圖5，限位組件6為下限位磁感元件621和下限位磁性元件622，下限位磁感元件621固定于升降組件3，下限位磁性元件622固定于筒體12下部，控制器5與下限位磁感元件621連接，控制器5在下限位磁感元件621感應到下限位磁性元件622的磁場時，控制升降組件3停止下降并上升。其工作過程如下：

(1)當上磁感元件421和下磁感元件422均有信號時(負載適中)，此時磁性元件43正對著磁感元件42，電機33不運轉。

(2)當上磁感元件421有信號而下磁感元件422無信號時(負載較輕)，升降座32下降，直至上磁感元件421和下磁感元件422均感應到信號時停止。

(3)當下磁感元件422有信號而上磁感元件421無信號時(負載較重)，升降座32上升，直至上磁感元件421和下磁感元件422均感應到信號時停止。

(4)當上磁感元件421和下磁感元件422均無信號時，此時，電機33默認驅動升降座32下降。升降座32下降過程中，如果上磁感元件421先感應到信號(負載過輕)，則升降座32繼續下降，直至上磁感元件421和下磁感元件422均感應到信號時停止；如果上磁感元件421一直未感應到信號(負載過重)，則電機33繼續帶動升降座32下降，直至下限位磁感元件621檢測到信號，發送給控制器5，控制器5控制電機33反轉，從而帶動升降座32上升，直至上磁感元件421和下磁感元件422均檢測到信號，并將信號發送給控制器5，控制器5控制電機33停止運轉，升降座32停止。

實施例6

為了避免減震齒輪31轉動時帶動升降座32轉動，升降座32與筒體12上分別具有防止升降座32相對筒體12旋轉的旋轉限位件641和限位槽642。

旋轉限位件641可設在升降座32或筒體12上，對應地，限位槽642可設在筒體12上或升降座32上。

見圖2，本發明選擇了前一種方案，即旋轉限位件641與升降座32固定連接，筒體12的外側設有軸向的限位槽642，升降限位件64可滑動地設在限位槽642內。同樣，此處的旋轉限位件641也可起到避免升降座32脫離筒體12的作用，此時的工作過程如下：

(1)當上磁感元件421和下磁感元件422均有信號時(負載適中)，此時磁性元件43正對著磁感元件42，電機33不運轉。

(2)當上磁感元件421有信號而下磁感元件422無信號時(負載較輕)，升降座32下降，直至上磁感元件421和下磁感元件422均感應到信號時停止。

(3)當下磁感元件422有信號而上磁感元件421無信號時(負載較重)，升降座32上升，直至上磁感元件421和下磁感元件422均感應到信號時停止。

(4)當上磁感元件421和下磁感元件422均無信號時，此時，電機33默認驅動升降座32下降。升降座32下降過程中，如果上磁感元件421先感應到信號(負載過輕)，則升降座32繼續下降，直至上磁感元件421和下磁感元件422均感應到信號時停止；如果上磁感元件421一直未感應到信號(負載過重)，則電機33繼續帶動升降座32下降，直至旋轉限位件641和限位槽642的下端接觸，限制旋轉限位件641的下降，此時與旋轉限位件641固定連接的升降座32也無法繼續下降，電機33受到阻力，為了克服阻力而必須產生更大的轉矩，電流增大，控制器5控制電機33反轉，從而升降座32上升，直至上磁感元件421和下磁感元件422均檢測到信號，并將信號發送給控制器5，控制器5控制電機33停止運轉，升降座32停止。

實施例7

見圖2，減震齒輪31通過內螺紋套311與筒體12螺紋配合。為了減少磨損，延長減震器的壽命，升降座32與筒體12之間設有滾針軸承351，滾針軸承351套設在內螺紋套311上，減震齒輪31和滾針軸承351之間設置有平面滾動軸承352。

見圖2，為了更好的保護內部結構，升降座32為蓋體，蓋體包括上蓋體321和下蓋體322，下蓋體322內側面設有凹槽，下磁感元件621設在凹槽內，電機33和控制器5固定安裝在蓋體的外壁，減震齒輪和34安裝在蓋體的內部。

見圖2、圖3，為了保護磁感元件43，避免其暴露在空氣中，長期直接接觸灰塵、雨水等，影響其使用壽命，磁感元件42安裝在殼體44內，并通過殼體42設置在筒體12上。殼體42上設有供探針41穿過的通孔，使探針41在升降時更穩定，不會晃動。殼體44內部有空腔，磁感元件42固定在空腔內。

探針41下端可升降的插設在筒體12和彈簧2之間，為了減小筒體12和彈簧2之間的間距，在筒體12的上端面設置軸向的通道，探針41可升降地插設在通道內。

減震器用過一段時間后，彈簧2會變軟，可能需要調整磁感元件42的預設位置，當然也可能是為了適應不同的車輛而調整磁感元件42的預設位置，可將殼體44通過徑向的螺釘固定在筒體12上，擰松螺釘，即可改變磁感元件42相對筒體12上的位置時，即磁感元件42檢測到信號時活塞桿11相對筒體12的高度。替代地，也可以通過改變探針41在活塞桿11上的位置來實現改變預設位置。

實施例8

見圖6，活塞桿11包括上固定件111、桿體112和圓盤113，桿體112上部設有外螺紋，圓盤113套在桿體112上且與桿體112螺紋配合，圓盤113上端面設有沉孔，探針41穿過沉孔，探針41上端與沉孔配合，沉孔限制探針41自轉，上固定件111位于圓盤113上方且與桿體112螺紋配合，限制探針41的軸向運動。

前述的沉孔可為半圓形、多邊形以及其他各種可以限制探針41自轉的形狀，因探針41上端與圓盤113上的沉孔配合，解決了探針41會繞自身軸心旋轉的問題，避免了磁性元件43與磁感元件42之間的距離隨著探針41的自轉產生變化，確保磁感元件42相對磁性元件43的良好感應。

實施例9

見圖3、圖5，活塞桿11包括上固定件111和桿體112，上固定件111和桿體112可拆卸連接。

減震器的上下兩個吊環分別與上車架和下面的輪轂連接，但是實際上吊環和下吊環的端面可能不平行，即兩吊環形成一定的角度，若探針41可沿活塞桿11周向旋轉，則可保持探針41始終在同一路徑上升降運動，不會相對筒體12轉動，使此減震器適應各種不同的車輛。

一種方案是在活塞桿11的上固定件111的下端面設置沿桿體112周向的凹槽，優選為t形槽，探針41上端設置在t形槽內，可沿桿體112的周向旋轉。另一種方案是在桿體112的側面開設一圈周向槽，探針41上端與周向槽配合，使其可沿桿體112同向轉動。本實施例中將探針41裝入上固定件111的方式可參考實施例8，即活塞桿11包括上固定件111、桿體112和圓盤113，圓盤113上端面設有周向的t形槽，先將探針41穿過圓盤113的t形槽內，然后圓盤113套設在桿體112上，可選擇為螺紋連接，之后將上固定件111套設在桿體112上，限制探針41的軸向運動，使其僅能沿著t形槽周向轉動。

實施例10

一種智能減震器的控制方法，

當上磁感元件421感應到信號而下磁感元件422無信號時，升降組件3下降，直至上磁感元件421和下磁感元件422均感應到信號時停止；

當下磁感元件422感應到信號而上磁感元件421無信號時，升降組件3上升，直至上磁感元件421和下磁感元件422均感應到信號時停止；

當上磁感元件421和下磁感元件422均未感應到信號時，控制器5控制升降組件3下降，如果上磁感元件421感應到信號，則升降組件3繼續下降，直至上磁感元件421和下磁感元件422均感應到信號時停止；如果上磁感元件421一直未感應到信號，則升降組件3下降至筒體12主體的下端后折返向上運動，直至上磁感元件421和下磁感元件422均感應到信號時停止。

本發明中提到的磁感元件42、上磁感元件421、下磁感元件422、上限位磁感元件631和下限位磁感元件621均為霍爾傳感器，型號為sc2432。控制器5的型號為stm8s003f3p6。

以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為范例，本發明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言，任何對本發明進行的等同修改和替代也在本發明的范疇之內。因此，在不脫離本發明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的范圍內。